fotovoltaik

Energija sunčeve radijacije više je nego dovoljna da zadovolji sve veće energetske zahteve u svetu. U toku jedne godine, sunčeva energija koja dospeva na zemlju 10.000 puta je veća od energije neophodne da zadovolji potrebe celokupne populacije naše planete. Oko 37% svetske energetske potražnje zadovoljava se proizvodnjom električne energije. Ako bi se ova energija generisala fotonaponskim sistemima skromne godišnje izlazne snage od 100 kWh po kvadratnom metru, neophodna bi bila površina od 150 x 150 km2 za akumulaciju sunčeve energije. Veliki deo ove absorpcione površine mogao bi se smestiti na krovovima i zidovima zgrada, pa ne bi zahtevao dodatne površine na zemlji.

Energija sunčeve radijacije dovoljna je da proizvede prosečno 1,700 kWh električne energije godišnje na svakom kvadratnom metru tla, a što je radijacija veća na nekoj lokaciji, veća je i generisana energija. Tropski regioni su u tom pogledu povoljniji od ostalih regiona sa umerenijom klimom. Srednja ozračenost u Evropi iznosi oko 1.000 kWh po kvadratnom metru, dok poređenja radi, ona iznosi 1.800 kWh na Bliskom istoku.

Intenzitet sunčeve radijacije u Srbiji je među najvećima u Evropi. Najpovoljnije oblasti kod nas beleže veliki broj sunčanih sati, a godišnji odnos stvarne ozračenosti i ukupne moguće ozračenosti je približno 50%.

Proizvodnja električne energije

Električna energija se proizvodi iz energije Sunca na dva različita načina: posredno preko Toplotnog kružnog procesa i direktno korišćenjem fotoefekta. Prvi je pristup znatno bliže ekonomičnosti, ali za drugi pristup postoji veći podsticaj i brže se razvija.

Kako radi solarna ćelija?

Industrijski razvoj fotonaponskih solarnih modula potiče iz davne 50-te godine prvenstveno u cilju primene za napajanje satelita u orbiti Zemlje. Od tada razvoj tehnologije dostigao je fantastične razmere u smislu jednostavnosti primene, snage, pouzdanosti kao i cene.

Sam princip rada u suštini je jednostavan: neki materijali kao npr. monokristal silicijuma ima osobinu da izložen sunčevom zračenju, proizvodi električnu energiju. U samom modulu koji se sastoji od niza međusobno povezanih pločica, paralelno rednom kombinacijom spajanja dobija se napon i struja pogodna za punjenje standardnih baterija (6, 12 ili 24 V). Time je osigurano da modul proizvodi električnu energiju pogodnog napona i inteziteta za direktno punjenje baterija ili pogon jednosmernih potrošača. Veličina struje u principu je proporcionalna površini modula i intezitetu sunčevog zračenja.

Tipična šema solarnog sistema na 12 V DC sa prikazivanjem glavnih komponenti:

Složeniji sistem sa prikazivanjem glavnih komponenti i pretvaračem za potrošače na 220 V, 50 Hz:

Navedeni primeri samo su najčešći slučajevi. U zavisnosti od tipa sistema više modula može se spojiti u redno paralelne kombinacije da se dobije željena energija, pogodna po naponskom i strujnom nivou. Praktično nema ograničenja na instaliranu snagu sistema. Fotonaponski sistemi predstavljaju integrisan skup FN modula i ostalih komponenti, projektovan tako da primarnu Sunčevu energiju pretvara u električnu energiju kojom se osigurava rad određenog broja jednosmernih i/ili naimeničnih potrošača.